BE1005861A3 - Procede et installation pour la formation de depot metallique par projection a l'arc electrique. - Google Patents
Procede et installation pour la formation de depot metallique par projection a l'arc electrique. Download PDFInfo
- Publication number
- BE1005861A3 BE1005861A3 BE9200373A BE9200373A BE1005861A3 BE 1005861 A3 BE1005861 A3 BE 1005861A3 BE 9200373 A BE9200373 A BE 9200373A BE 9200373 A BE9200373 A BE 9200373A BE 1005861 A3 BE1005861 A3 BE 1005861A3
- Authority
- BE
- Belgium
- Prior art keywords
- carrier gas
- oxygen
- electric arc
- installation
- separation unit
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
- C23C4/04—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the coating material
- C23C4/06—Metallic material
- C23C4/08—Metallic material containing only metal elements
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
- C23C4/12—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the method of spraying
- C23C4/131—Wire arc spraying
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
Abstract
Le gaz vecteur délivré par le circuit primaire (10) du pistolet de projection (1) comprend entre 1 et 10 % d'oxygène, le reste étant de l'azote, et est fourni par une unité de séparation de l'air (13) à adsorption ou perméation. Application notamment à la formation de dépôts anticorrosion à base de zinc.
Description
Procédé et installation pour la formation de dépôt métal T i que par projection à Tare électrique
La présente invention concerne un procédé de formation de dépôt métallique sur un substrat par projection à l'arc électrique de particules métalliques avec un flux de gaz vecteur constitué essentiellement d'un mélange d'azote et d'oxygène.
La projection à l'arc électrique, inventée en 1920, met en oeuvre un gaz vecteur permettant la projection sur le substrat de fines particules métalliques atomisées dans l'arc. Le gaz vecteur actuellement employé est l'air comprimé et les rendements (rapport entre le poids de métal réellement déposé sur le substrat et le poids de métal effectivement consommé) typiquement obtenus sont de 50 à 57 % pour le zinc qui est le métal le plus couramment utilisé dans cette technique pour la réalisation de dépôts anti-corrosion, notamment sur des tubulures.
La Demanderesse a constaté que le gaz vecteur jouait un rôle important, du fait de ses propriétés thermodynamiques, sur la valeur du rendement. Ainsi, la température de vaporisation du métal peut être rapidement atteinte pour les particules de faible diamètre si le gaz vecteur présente une forte conductivité thermique. D'autre part, la formation d'oxydes sur les particules métalliques lors de leur parcours entre l'arc et le substrat à revêtir est exothermique et peut donc conduire à une évaporation excessive du matériau métallique à projeter. Sur la base de ces constatations, il a été envisagé d'utiliser comme gaz vecteurs des gaz inertes purs, tels que l'azote ou l'argon, qui permettent effectivement une augmentation du rendement mais dont les coûts sont prohibitifs pour effectuer des dépôts de quantités importantes de métal, avec des consommations effectives de métal supérieures à 15 kg/heure et pouvant dépasser 150 kg/heure, et qui se révèlent générer, pour la projection de zinc avec l'azote, des fumées toxiques. .
La présente invention a pour objet de proposer un procédé du type sus-mentionné de mise en oeuvre aisée et aussi souple que l'air comprimé, de faibles coûts de fonctionnement et permettant une amélioration notable du rendement de projection du métal.
Pour ce faire, selon une caractéristique de l'invention, le gaz vecteur comprend entre 1 et 10 % d'oxygène, typiquement entre 2 et 8 % d'oxygène, le reste étant de l'azote.
Selon une caractéristique plus particulière de l'invention, le gaz vecteur est fourni par une unité de séparation de l'air à adsorption ou perméation, le débit de gaz vecteur étant typiquement 3 3 supérieur à 35 m /heure et pouvant dépasser 100 m /heure.
La présente invention a pour autre objet une installation pour la formation de dépôt métallique sur un substrat par projection à l'arc électrique de particules métalliques, comprenant un pistolet de projection à l'arc électrique comportant des moyens d'acheminement de deux fils métalliques et un circuit primaire d'amenée de gaz vecteur, caractérisée en ce qu'elle comprend une unité de séparation de l'air à adsorption ou perméation dont la sortie est reliée au circuit primaire de gaz vecteur.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description suivante d'un mode de réalisation, donné à titre illustratif mais nullement limitatif, faite en relation avec le dessin annexé, sur lequel : - la figure unique représente schématiquement une installation pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention.
Sur la figure unique, on reconnaît un pistolet 1 pour projeter à l'arc électrique des particules métalliques 2 et former un dépôt métallique 3 sur un substrat 4. Le pistolet 1 comprend un moyen de guide intérieur profilé 5, des moyens d'entraînement 6 pour deux fils métalliques 7, 7', dévidés à partir de bobines 8 et 8' et des moyens pour conférer des polarités opposées aux deux fils 7 et 7'. Les fils 7 et 7' acheminés par les moyens d'acheminement 6 et 6' et guidés par le guide 5 convergent l'un vers l'autre vers une zone de col 9 du pistolet 1 où ils forment un arc électrique.
Le pistolet 1 comporte un circuit de gaz primaire 10 pour délivrer, en amont de la zone de col 9 un flux de gaz primaire central qui entraîne les particules métalliques atomisées par l'arc et les projette sur le substrat 4. Le pistolet comporte en outre un circuit de gaz secondaire 11, 11' débouchant latéralement et tangentiellement en aval de la zone de col 9 pour créer autour de l'arc une zone tourbillonnaire.
Conformément à la présente invention, le circuit de gaz primaire 10, ainsi que le circuit de gaz secondaire 11, sont reliés à la sortie 12 d'une unité de séparation de gaz de l'air à adsorption ou perméation 13 alimentée en air atmosphérique par un compresseur 14.
Dans l'exemple représenté, l'unité de séparation 13 est une unité de perméation à membrane délivrant à la sortie 12 de l'azote impur contenant entre 1 et 10 %, typiquement entre 2 et 8 %, de préférence entre 3 et 5 % d'oxygène, le perméat, évacué en 15, étant constitué d'air enrichi en oxygène.
Avec une telle installation, délivrant un mélange gazeux constitué d'azote et d'un faible pourcentage d'oxygène, dont les coûts de production sont extrêmement bas, on observe une amélioration du rendement de projection de l'ordre de 5 % par rapport à l'air comprimé, due en particulier à la diminution du pic de conductivité thermique de ce mélange gazeux à la température de dissociation de 1'oxygène.
A titre d'exemple, pour la formation de dépôts anti-corrosion par projection de zinc, avec un mélange gazeux constitué de 97 % d'azote et de 3 % d'oxygène et une projection à débit massique de 20 kg/heure, on choisira les valeurs paramétriques suivantes : 5 - circuit primaire : . pression : 4,5 x 10 Pa ; . débit : 28 m^/heure ; 5 - circuit secondaire : . pression : 2 x 10 Pa ; 3 . débit : 13 m /heure ; - intensité électrique : 200 Ampères, tension : 18 Volts.
Dans ces conditions, le rendement de projection de zinc est amélioré d'environ 5 % par rapport à l'air comprimé.
La présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit mais est au contraire susceptible de modifications et de variantes qui apparaîtront à l'homme de l'art. En effet, les applications de la projection à l'arc électrique sont diverses (on citera notamment le resurfaçage d'éléments de machine avec de l'acier inoxydable, la protection de boîtiers plastiques contre les interférences électromagnétiques ou radio-fréquences ou la formation de zones conductrices sur des isolants par la projection de cuivre, d'aluminium ou d'alliage de zinc et d'aluminium). Le procédé selon l'invention permet, selon le dimensionnement de l'unité de séparation 13, d'obtenir des débits supérieurs à 100 m /heure à une pression 5 comprise entre 7 et 10 x 10 Pa, c'est-à-dire convenant pour des consommations massiques de métal à projeter supérieures à 150 kg/ heure.
Claims (8)
1. Procédé de formation de dépôt métallique (3) sur un substrat (4) par projection à Tare électrique de particules métalliques (2) avec un flux de gaz vecteur constitué essentiellement d'un mélange d'azote et d'oxygène, caractérisé en ce que le gaz vecteur comprend entre 1 et 10 % d'oxygène, le reste étant l'azote.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le gaz vecteur contient entre 2 et 8 % d'oxygène.
3. Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que le débit de gaz vecteur est supérieur à 3 35 m /heure.
4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le gaz vecteur est fourni par une unité de séparation de l'air à adsorption ou perméation.
5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le métal projeté est du zinc ou un alliage de zinc.
5. Installation pour la formation de dépôt métallique (3) sur un substrat (4) par projection à l'arc électrique de particules métalliques (2), comprenant un pistolet de projection à l'arc électrique (1) comportant des moyens (6) d'acheminement de deux fils métalliques (7, 7') et un circuit primaire (10) d'amenée d'un gaz vecteur constitué d'un mélange d'azote et d'oxygène, caractérisée en ce qu'elle comprend une unité (13) de séparation de l'air à adsorption ou perméation dont la sortie (12) est reliée au circuit primaire (10).
7. Installation selon la revendication 6, caractérisée en ce que le pistolet (1) comprend un circuit secondaire (11) de gaz relié à la sortie (12) de l'unité de séparation (13).
8. Installation selon la revendication 6 ou la revendication 7, caractérisée en ce que l'unité de séparation (13) est une unité de perméation à membrane.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR9105082 | 1991-04-25 | ||
FR9105082A FR2675820B1 (fr) | 1991-04-25 | 1991-04-25 | Procede et installation pour la formation de depot metallique par projection a l'arc electrique. |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
BE1005861A3 true BE1005861A3 (fr) | 1994-02-22 |
Family
ID=9412224
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
BE9200373A BE1005861A3 (fr) | 1991-04-25 | 1992-04-24 | Procede et installation pour la formation de depot metallique par projection a l'arc electrique. |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06501061A (fr) |
BE (1) | BE1005861A3 (fr) |
DE (1) | DE4213422A1 (fr) |
FR (1) | FR2675820B1 (fr) |
IT (1) | IT1257698B (fr) |
WO (1) | WO1992019784A1 (fr) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB9712801D0 (en) * | 1997-06-19 | 1997-08-20 | Boc Group Plc | Improved plasma spraying |
JP2015063738A (ja) * | 2013-09-25 | 2015-04-09 | 日本鋳鉄管株式会社 | アーク溶射方法および装置 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1497398A (en) * | 1975-04-15 | 1978-01-12 | British Steel Corp | Arc-sprayed protective coatings |
US4915906A (en) * | 1988-06-17 | 1990-04-10 | Canadian Patents And Development Limited/Societie Canadienne Des Brevets Et D'exploitation Limitee | Novel zinc-based alloys, preparation and use thereof for producing thermal-sprayed coatings having improved corrosion resistance and adherence |
US4979679A (en) * | 1989-09-29 | 1990-12-25 | Downs Ernest W | U.V. resistant zinc coated PVC or related plastic pipe |
US4992337A (en) * | 1990-01-30 | 1991-02-12 | Air Products And Chemicals, Inc. | Electric arc spraying of reactive metals |
-
1991
- 1991-04-25 FR FR9105082A patent/FR2675820B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-04-21 JP JP4509240A patent/JPH06501061A/ja active Pending
- 1992-04-21 WO PCT/FR1992/000355 patent/WO1992019784A1/fr unknown
- 1992-04-23 DE DE4213422A patent/DE4213422A1/de not_active Withdrawn
- 1992-04-24 IT ITMI920987A patent/IT1257698B/it active IP Right Grant
- 1992-04-24 BE BE9200373A patent/BE1005861A3/fr not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1497398A (en) * | 1975-04-15 | 1978-01-12 | British Steel Corp | Arc-sprayed protective coatings |
US4915906A (en) * | 1988-06-17 | 1990-04-10 | Canadian Patents And Development Limited/Societie Canadienne Des Brevets Et D'exploitation Limitee | Novel zinc-based alloys, preparation and use thereof for producing thermal-sprayed coatings having improved corrosion resistance and adherence |
US4979679A (en) * | 1989-09-29 | 1990-12-25 | Downs Ernest W | U.V. resistant zinc coated PVC or related plastic pipe |
US4992337A (en) * | 1990-01-30 | 1991-02-12 | Air Products And Chemicals, Inc. | Electric arc spraying of reactive metals |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ADVANCED MATERIALS & PROCESSES vol. 136, no. 6, Décembre 1989, USA pages 37 - 40 J.J. KAISER ET AL 'INERT GAS IMPROVES ARC-SPRAYED COATINGS' * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2675820B1 (fr) | 1993-07-02 |
ITMI920987A1 (it) | 1993-10-24 |
WO1992019784A1 (fr) | 1992-11-12 |
DE4213422A1 (de) | 1992-10-29 |
ITMI920987A0 (it) | 1992-04-24 |
JPH06501061A (ja) | 1994-01-27 |
IT1257698B (it) | 1996-02-01 |
FR2675820A1 (fr) | 1992-10-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5939146A (en) | Method for thermal spraying of nanocrystalline coatings and materials for the same | |
US5217700A (en) | Process and apparatus for producing diamond film | |
TWI527923B (zh) | 管狀之濺鍍標靶 | |
US5070274A (en) | Method for making diamond and apparatus therefor | |
FR2662182A1 (fr) | Depot par projection de plasma a radiofrequence. | |
GB2227699A (en) | Nozzle for plasma torch and method for introducing powder into the plasma plume of a plasma torch | |
RU2650222C2 (ru) | Способ плазменного напыления | |
US3304402A (en) | Plasma flame powder spray gun | |
WO2019232612A8 (fr) | Procédé et appareil de production de poudres métalliques sphériques de haute pureté à des vitesses de production élevées à partir d'un ou de deux fils | |
US3503787A (en) | Method of making refractory aluminum nitride coatings | |
US20130224393A1 (en) | Plasma Spray Method | |
BE1005861A3 (fr) | Procede et installation pour la formation de depot metallique par projection a l'arc electrique. | |
US10354845B2 (en) | Atmospheric pressure pulsed arc plasma source and methods of coating therewith | |
FR2699934A1 (fr) | Procédé de contrôle de la concentration en métalloïde d'un dépôt réalisés par voie physique en phase vapeur réactive à l'aide d'un plasma froid de pulvérisation. | |
EP0924968B1 (fr) | Mélange gazeux pour projection plasma et application de ce mélange à la projection plasma de matériaux réfractaires | |
Ivannikov et al. | Research and development of the inert gas atomization of the wire by means of arc spraying | |
US20090304942A1 (en) | Wire-arc spraying of a zinc-nickel coating | |
FR2920440A1 (fr) | Procede de traitement anti-corrosion d'une piece par depot d'une couche de zirconium et/ou d'alliage de zirconium | |
EP0720665B1 (fr) | Procede d'obtention d'un film de diamant ou analogue au diamant | |
Once | Atmospheric plasma spray process and associated spraying jet | |
JPS5827971A (ja) | 金属溶射方法 | |
US6780474B2 (en) | Thermally sprayed chromium nitride coating | |
RU2064524C1 (ru) | Способ электродуговой металлизации | |
JPH0726362A (ja) | 皮膜形成方法および皮膜形成用プラズマトーチ並びに該トーチ用プラズマアーク揺動装置 | |
WO1991000373A1 (fr) | Fabrication d'alliages metalliques |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RE | Patent lapsed |
Owner name: L' AIR LIQUIDE, S.A. POUR L'ETUDE ET L'EXPLOITATIO Effective date: 19990430 |